DNA複製出錯率這麼高為什麼成了細胞生物的必備??


肯定有,前提是你只考慮存儲。

然而我們體內的DNA,單看最基本的存儲功能:DNA雙鏈要互相配對形成雙螺旋的初級結構,然後和組蛋白結合組成像電話線一樣的結構,並繼續螺旋構成三級結構和四級結構,四級結構已經壓縮了8400倍了,最終形成超高密度的染色體。

染色體螺旋結構

人體細胞核型圖

最長的是1號染色體,僅10微米,大約包含3億個鹼基對,占人基因組總長的十分之一。最短的是21號染色體,就是21三體綜合征(唐氏綜合征)的那條,約含有5千萬個鹼基對。

除了存儲,DNA/染色體的另一個功能就是,維持存儲它所需要的環境,物質和能量。簡單說就是你把食物存在冰箱,這是一個環境,溫度要合適,那就要有能量,細胞就像冰箱一樣,提供了合適的空間和溫度,並且能通過吸收營養物質製造DNA複製的原材料。

當然DNA要實現這一作用,就要產生執行功能的機器,中間產物就是各種RNA,機器就是各種蛋白組成的細胞器和細胞結構,機器的設計師/藍本就是DNA,DNA轉錄成RNA,RNA就是施工隊了,RNA翻譯成蛋白質,這就是生物界的中心法則。這其中包含無數的結合位點和複雜的調控機制,也是由DNA鏈和多種蛋白質/酶互相結合而觸發的。簡單的可以像病毒/細菌一樣,複雜的可以像人類一樣精密或者恐龍一樣龐大,生存周期可以短至20多分鐘,也可以長達幾百上萬年。

DNA複製機器,十幾種酶和蛋白質直接參与其中(間接的就更多了),DNA複製採用的是半保留機制,每一條新合成的DNA雙鏈中都有一條來自於母鏈。

DNA複製是允許出錯的,一來是得益於DNA密碼子的簡併性,即一個氨基酸可以由多種密碼子編碼,20種常見氨基酸中有8種由四種密碼子編碼:

另外DNA複製採用半保留方式,大部分物種的DNA聚合酶有利用母鏈進行糾錯的機制。而且對於多倍體生物,就算DNA複製已經結束,還存在同源修復的可能。

最後DNA保持一定的出錯率才能產生豐富多彩的生物世界,才能產生人類這種目前最高級別的進化產物。

除了DNA,我想人類就算有AI相助,100年內想找到完全替換DNA所有功能的其他分子,也是不可能完成的任務吧。因為這在和大自然三四十億年的漫長進化做較量。


第一,DNA複製出錯率哪裡高了……無干擾條件下自發突變率10^-9~10^-6能算高么?要是這能算高的話那快去買彩票!高概率頭獎!

第二,出錯率對於生物來說不是原罪,那是創新,是無中生有,一塊石頭夠穩定,條件合適放個幾百萬年它還是石頭,但我們從古猿到現在又多少年呢?要是沒有那低的可憐的出錯率,可能現在還是單一原始細胞狀態?

第三,肯定可以存在另一套甚至很多套比DNA/RNA更好用的遺傳存儲系統,在某些平行宇宙?至於找不找得到或者我們能否設計出來,目前還是玄學(無法證明或者證偽)。


首先告訴你,DNA必須要有一定的出錯的幾率,這樣才能有突變的發生。雖然絕大多數的突變都是有害的,但是如果想進化就必須有這種方式

為什麼是細胞生物的必備呢?自私的基因這本書里的說法是,在生命最初的時候可能存在著許多的方式,有的是DNA/RNA這種有的不是,但是核酸複製的方式最後贏了。所以大家都是DNA/RNA了

單純問遺傳信息儲存的話呢,現在電腦就很厲害啊。所以可能未來真的是靈體話吧


沒有。這是最好的。


當然有,人類基因只是地球環境下得信息傳遞的產物,而這種信息傳遞的產物不能在地球以外的地方有,因為基因一旦受紫外線能量就會斷裂,並且DNA並不是最完美的信息傳遞載體,要想突破地球開發宇宙,必定要找到一種更適合外太空的信息傳遞載體,才能適應外太空的環境,並且開發宇宙


暫時沒有。DNA 的結構穏定而且是全體通用的,所有的物種都是由ATCG組成的


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